JPH0354475A - ガスレートセンサ - Google Patents

ガスレートセンサ

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JPH0354475A
JPH0354475A JP1188954A JP18895489A JPH0354475A JP H0354475 A JPH0354475 A JP H0354475A JP 1188954 A JP1188954 A JP 1188954A JP 18895489 A JP18895489 A JP 18895489A JP H0354475 A JPH0354475 A JP H0354475A
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JP
Japan
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hot wire
resistors
resistor
hot
wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP1188954A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kumagai
秀夫 熊谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamagawa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Tamagawa Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、ガスレートセンサに関し、特に、対のホット
ワイヤを定温度制御して一定の温度〈抵抗値〉に保つこ
とにより、安定した検出精度を得るようにするための新
規な改良に関する.b.従来の技術 従来、用いられていたこの種のガスレートセンサとして
は種々あるが、その中で代表的な構成について述べると
、第6図及び第7図で示される特開昭63−81270
号公報に開示された構成を挙げることができる. すなわち、従来のガスレートセンナに用いられているホ
ットワイヤの加熱方法としては、第6図に示される定電
圧制御又は第7図に示される定電流制御が用いられてい
た. すなわち、第6図に示す定電圧制御の場合、第1ホット
ワイヤ7a,第2ホットワイヤ7b,抵抗R,,R.と
により構成されるブリッジ回路30の各端部すなわち第
1ホットワイヤ7aと抵抗R.間の接続点31と第2ホ
ットワイヤ7bと抵抗R,間の接続点32間には、定電
圧源33が接続されている. さらに、前記各ホットワイヤ7a,7b間の接続点34
と各抵抗R..R.間の接点35間には差動増幅器36
が接続されており、定電圧源33の電圧を一定に保つこ
とにより各ホットワイヤ7a,7bを加熱していた. また、第7図に示す定電流制御の場合、第1ホットワイ
ヤ7a,第2ホットワイヤ7b,抵抗R.,R2とによ
りブリッジ回路30を構成し、第6図と同一回路である
ため、同一部分には同一符号を付し、その説明は重複を
避けるため省略するものとする。
前記接続点31には、定電流源37が接続されており、
接続点32はアース38に接地されている. 従って、定電流源37の電流を一定に保つことにより各
ホットワイヤ7a,7bを加熱していた。
C.発明が解決しようとする課題 従来のガスレートセンサは、以上のように構成されてい
たため、次のような課題を有していた.すなわち、第6
図の定電圧制御および第7図の定電流制御の何れの構成
においても、ホットワイヤを固定するビン状の電極から
の伝熱により、ホットワイヤ(抵抗値)が変化し、ドリ
フトを生じており、高精度の検出を行うことが困難であ
った。
本発明は,以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、一対のホットワイヤを定温度制御して一
定の温度(抵抗値)に保つことにより、安定した検出精
度を得るようにしたガスレートセンサを提供することを
目的とする.d,課題を解決するための手段 本発明によるガスレートセンサは、ケーシング内に設け
られた気体ポンプ.複数の電極を有する電極ホルダ,前
記電極に設けられた第1、第2ホットワイヤ及び前記電
極ホルダに対向して設けられノズル孔を有するノズル板
とを備え、加熱状態の前記ホットワイヤにガス流を供給
するようにしたものにおいて、 前記第1ホットワイヤは、第1定温度制御部を構成する
一対の抵抗と温度調整用抵抗を辺とする第1ブリッジ回
路の一辺に接続され、前記第2ホットワイヤは、第2定
温度制御部を構成する一対の抵抗と温度調整用抵抗を辺
とする第2ブリッジ回路の一辺に接続され、前記各ブリ
ッジ回路に接続された第1,第2差動増幅器からの帰還
により、前記各ホットワイヤには前記各調整用抵抗と同
一電流が流れるようにした構成である。
e.作用 本発明によるガスレートセンサにおいては、ブリッジ回
路が一対の抵抗.温度調整用抵抗及びホットワイヤによ
って構戒され、このブリッジ回路に接続された差動増幅
器の出力が常にブリッジ回路に帰還されるため、温度調
整用抵抗と同じ電流がホットワイヤにも流れることにな
り、この温度調整用抵抗を例えば、70℃用の抵抗値に
設定すると、ホットワイヤにも70℃用の抵抗値に相当
する電流が流れ、ホットワイヤの温度を一定に保つこと
ができる。
また、この温度調整用抵抗を可変抵抗器とした場合には
,ホットワイヤの温度を任意の温度に設定することがで
きる。
さらに,各ホットワイヤは、各々独立したブリッジ回路
に設けられているため、各々単独で作動することができ
、例えば、第4図および第5図に示されるように、各ホ
ットワイヤの出力特性を確認し、重ねることによって各
ホットワイヤ間の最終的ドリフトを低く又は零とするこ
とができ、高精度のガスレートセンサを高い歩留りで得
ることができるものである。
f.実施例 以下、図面と共に本発明によるガスレートセンサの好適
な実施例について詳細に説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて
説明する。
第1図から第5図迄は本発明によるガスレートセンサを
示すためのもので、第1図は検出回路部を示す回路図、
第2図は全体構成を示す断面図、第3図は第2図のA−
A’線による要部の拡大側面図、第4図及び第5図は各
ホットワイヤの出力特性図である. 第2図,第3図において、符号lで示されるものは全体
がほぼ円筒状をなし、その両端が開放された形状からな
るケーシングであり、このケーシングlの各端部は、ポ
ンプホルダ2及び中継端子板3によって各々閉塞され、
ケーシング1内が外部から3+!断されている. このポンプホルダ2には、電歪形のセラミック円板から
なる振動板4aが設けられ、その周縁部がポンプホルダ
2に一体状に固着されることによって、電歪振動ボンブ
(気体ポンプ〉が形成されている。
また、このケーシング1の内部には、この振動板4aか
ら所定距離だけ離間した位置に電極ホルダ5が配置され
、この電極ホルダ5は第3図に示されるように構成され
ている. すなわち、電極ホルダ5には、四個のガス案内孔5a〜
5dが形成され、さらに、四個の電極6a〜6dが、中
心軸に対して対称的に配置されている. これらの電極6a〜6dのうち、電極6aと6bE及び
6cと6d間には、第1,第2ホットワイヤ7a.7b
が溶着によって接続されている.さらに、前記ケーシン
グl内における前記中継端子板3の近傍位置には、ノズ
ル孔8及び補助孔9を有するノズル板10が設けられ、
この中継端子板3とノズル板10との間には、それらの
ほぼ中間位置にダストプレート1■が設けられている。
前記電歪振動ボンプ4(気体ボンブ)の振動板4aと前
記ポンプホルダ2との間には、ボンブ室12が形成され
ており、この電歪振動ポンプ4によって送り出されたガ
スは、ガス案内孔5a〜5dを経てガス流路■3に送ら
れる. 前記ケーシング1の中継端子板3の外方位置には、IC
等からなる検出回路部■4が設けられ、この検出回路部
14は、外部から電力を受け、又、ホットワイヤ7a,
7bの出力信号を外部へ取り出すための中継端子板の中
継端子l5に接続されている6 また、前記中継端子板3には、リードビン16が設けら
れ、このリードビン16は外部ケーシング17に設けら
れた外部端子18に接続されている. 前記外部端子18は、前記電歪振動ボンプ4の作動に要
する電力及び前記ホットワイヤ7a,7bを加熱するた
めに要する電力を、検出回路部14及びリードピン16
を経ると共に、ケーシング1内の軸方向に配設された複
数のリード線19を介して、適宜供給する作用を有して
いる.また、この外部端子18は、検出回路部14を経
た後のホットワイヤ7a,7bの出力信号を外部に出力
する作用を有している。
次に、第1図に示されるものは、前記検出回路部14を
示す回路図であり、この検出回路部l4は、第■ホット
ワイヤ7aを有する第1定温度制御部40及び第2定温
度制御部41とからなり、これらの定温度制御部40.
41の第1出力40a及び第2出力41aは、検出差動
増幅器42に入力され、検出出力42aが得られる。
前記第1定温度制御部40の第1ブリッジ回路30は、
一対の抵抗R+ ,R2 、第1温度調整用抵抗R,及
び第1ホットワイヤ7aを四辺とする構成からなり、抵
抗R+ と第1ホットワイヤ7a間の接続点35と抵抗
R2と第1温度調整用抵抗R,間の接続点34には、第
1差動増幅器36が接続されている。
尚、前記各温度調整用抵抗R),Reは、固定又は可変
何れの楕成でも可能である。
前記第1差動増幅器36の第1出力40aの一部は、前
記各抵抗R..R.間の接続点3■に帰還路50を介し
て帰還されており、前記第1温度調整用抵抗R,と第1
ホットワイヤ7a間の接続点32はアース51に接地さ
れている。
また、前記第2定温度制御部41の第2ブリッジ回路3
0Aは、一対の抵抗R.,R5、第2温度Fllf用抵
抗R6及び第2ホットワイヤ7bを四辺とする構成から
なり、抵抗R,と第2ホットワイヤ7b間の接続点35
Aと抵抗R4と第2温度調整用抵抗R6間の接続点34
Aには、第2差動増幅器36Aが接続されている. 前記第2差動増幅器36Aの第2出力41aの一部は、
前記各抵抗R.,R5間の接続点31Aに帰還路60を
介して帰還されており、前記第2温度調整用抵抗R6と
第2ホットワイヤ7b間の接続点32Aはアース51A
に接地されている。
本発明によるガスレートセンサは、前述したようにII
戒されており、以下に,その動作について説明する。
まず、第2図の状態で、電歪振動ボンプ4が通電される
と、振動板4aが振動し、ポンプ室12内のガスが圧縮
され、この圧縮ガスはこの振動板4aの吐出口4b及び
電極ホルダ5の吐出口5eを介して流路13に流れ、ノ
ズル板10とダストプレート11との間に形成された空
間に導かれ、ノズル孔8と補助口9とを経て、ケーシン
グ1内の中空円筒部la内の空間部1b内を、各電極6
a〜6dに向って噴出する。
尚、前記吐出口4bでは、図面には示していないが、吐
出するガスは吐出口4bの中央から吐出し、吸入するガ
スは吐出口4bの周辺から吸い込まれ、その結果、振動
板4aの振動によって、ガスは中央より連続吐出し、ガ
スが周辺から連続吸入される。
前述の圧縮ガスは、各ホットワイヤ7a,7bを均等に
冷却した後、ガス案内孔5a〜5dを経て振動板4aに
向って排出され、この排出ガスは再び電歪振動ボンプ4
の作用によって、流路13を経てノズル板10に戻り、
ケーシング1内を矢印の方向に従って循環している。
また、前述の状態で、各ホットワイヤ7a7bの出力特
性を合わせ、ドリフトを零とする場合、まず、第1定温
度制御部40の接続点31及び第2定温度制御部41の
接続点31Aに、図示しないトリガ電源を接続し、所定
の電源を供給すると、各差動増幅器36.36Aからの
差電圧が帰還路50.60を介して各ブリッジ回路30
.30Aに供給され、各ブリッジ回路30.30Aは各
差動増幅器36.36Aの電源によって作動状態となり
、各ホットワイヤ7a,7bには各温度調整用抵抗Rl
,R!と同一の電流が流れる.従って、各ホットワイヤ
7a,7bの発熱温度は、これらの温度調整用抵抗R3
 .Rsの抵抗値によって定まるもので、これらの抵抗
R * , R iを可変形とすると、任意にその発熱
温度を制御することができ、検出差動増幅器42に入力
する各出力40a.41aの差が零となり、検出出力4
2が零の状態で、各ホットワイヤ7a,7bのドリフト
が零となる。
前述の状態で、ケーシング1に角速度が印加されない場
合には、各ホットワイヤ7a,7bは均一に冷却される
が、外部から角速度が加えられた場合には、ガス流がケ
ーシング1内において何位し、各ホットワイヤ7a,7
b間において不均一状態となり、微少な電圧差が検出出
力42として検出され,ケーシング1に加わる角速度を
検出することができる。
g.発明の効果 本発明によるガスレートセンサは、以上のように構成さ
れているため、次のような効果を得ることができる. すなわち、ブリッジ回路が一対の抵抗,温度調整用抵抗
およびホットワイヤによって構成され、このブリッジ回
路に帰還されるため,温度調整用抵抗と同じ電流がホッ
トワイヤにも流れるため、ホットワイヤの状態に関係な
く所定の温度となる。
従って、この温度調整用抵抗の抵抗値を選択することに
よって各ホットワイヤの温度を設定でき、極めて安定し
た出力特性を得ることができる.さらに、各ホットワイ
ヤは、各々独立したブリッジ回路に設けられているため
、各々単独で作動することができ、例えば、各ホットワ
イヤの出力特性を確認し、重ねることによって各ホット
ワイヤ間の最終的ドリフトを低く又は零とすることがで
き、高精度のガスレートセンサを高い歩留りで得ること
ができる.
【図面の簡単な説明】
第1図から第5図迄は、本発明によるガスレートセンサ
を示すためのもので、第1図は検出回路部を示す回路図
,第2図は全体構成を示す断面図、第3図は第2図のA
−A′線による要部の拡大側面図、第4図及び第5図は
各ホットワイヤの出力特性図、第6図及び第7図は従来
のガスレートセンサにおける検出回路部を示す回路図で
ある.1はケーシング、4は気体ポンプ、5は電極ホル
ダ、6a〜6dは電極、7a,7bはホットワイヤ、8
はノズル孔、10はノズル板、RR2は抵抗、R),R
sは温度調整用抵抗、303 0 A ハ7 U ッシ
回I1r、40.4111定m度Mt8部である.

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1).ケーシング(1)内に設けられた気体ポンプ(
    4)、複数の電極(6a〜6d)を有する電極ホルダ(
    5)、前記電極(6a〜6d)に設けられた第1、第2
    ホットワイヤ(7a、7b)及び前記電極ホルダ(5)
    に対向して設けられノズル孔(8)を有するノズル板(
    10)とを備え、加熱状態の前記ホットワイヤ(7a、
    7b)にガス流を供給するようにしたガスレートセンサ
    において、 前記第1ホットワイヤ(7a)は、第1定温度制御部(
    40)を構成する一対の抵抗(R_1、R_2)と温度
    調整用抵抗(R_3)を辺とする第1ブリッジ回路(3
    0)の一辺に接続され、前記第2ホットワイヤ(7b)
    は、第2定温度制御部(41)を構成する一対の抵抗(
    R_4、R_5)と温度調整用抵抗(R_6)を辺とす
    る第2ブリッジ回路(30A)の一辺に接続され、前記
    各ブリッジ回路(30、30A)に接続された第1、第
    2差動増幅器(36、36A)からの帰還により、前記
    各ホットワイヤ(7a、7b)には前記各温度調整用抵
    抗(R_3、R_6)と同一電流が流れるようにしたこ
    とを特徴とするガスレートセンサ。
  2. (2).前記温度調整用抵抗(R_3、R_6)は、可
    変抵抗器からなり、各ホットワイヤの設定温度を自在に
    変えることができるようにしたことを特徴とする請求項
    1記載のガスレートセンサ。
JP1188954A 1989-07-24 1989-07-24 ガスレートセンサ Pending JPH0354475A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05198806A (ja) * 1992-06-29 1993-08-06 Seiko Epson Corp マトリックスアレー基板
US7408535B2 (en) 2003-07-29 2008-08-05 Seiko Epson Corporation Driving circuit, method for protecting the same, electro-optical apparatus, and electronic apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05198806A (ja) * 1992-06-29 1993-08-06 Seiko Epson Corp マトリックスアレー基板
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